Нередко возникает необходимость зарядки аккумулятора, особенно после
зимней стоянки. Применяемые в большинстве скутеров аккумуляторов
достаточно капризны в методах и токах зарядки. Постоянно сидеть и
следить за показаниями амперметра или вольтметра - скажите вы? Нет,
достаточно полуавтоматического зарядного устройства, о котором и пойдет
речь в этой статье.
В чем же особенность скутерных аккумуляторов? В том, что для зарядки им
нужен ток намного меньший, чем требуется для зарядки, например,
автомобильных аккумуляторов. Часто человек, не зная простейших основ,
подключает маленький скутерный аккумулятор к обычному ЗУ для
автомобильных аккумуляторов со стабильно большим током. Из-за такой
ошибки, аккумулятор просто может взорваться. Поэтому четко уясните,
какие величины необходимо знать: ток зарядки и напряжение зарядки.
Соответственно есть режимы ограничения тока и ограничения напряжения,
где на первый план выходит только один параметр.
Обычные кислотно-свинцовые аккумуляторы заряжаются постоянным по
величине током, при этом напряжение на клеммах все время растет и когда
оно достигает определенной величины - электролит в аккумуляторе
закипает, что свидетельствует об окончании заряда. Давайте себе
представим, что будет, когда закипит герметичный аккумулятор. Я так
полагаю, что жертв и разрушений вряд ли удастся избежать. Посему эти
ящики заряжают по-другому: ток заряда устанавливают равным 0,1С, где С -
это ёмкость аккумулятора, причем, зарядный ток ограничивают, поскольку
этот товарищ "неудовлетворенный желудочно" и готов сожрать все, что ему
дают, напряжение стабилизируют и устанавливают в пределах 14-15 вольт. В
процессе заряда напряжение остается практически неизменным, а ток будет
уменьшаться от установленного, до 20-30мА в самом конце заряда. То
есть, нужно собрать зарядное устройство.
Возиться ужасно не хотелось, но тут выручили буржуи - ST
Microelectronics - у них, оказывается, есть почти готовое решение -
микросхема L200C. Эта штуковина представляет собой стабилизатор
напряжения с программируемым ограничителем выходного тока.
Документация на эту микросхему лежит тут. Схема зарядного устройства на рисунке 1 - это практически типовая схема включения
Рис.1 Схема принципиальная
Особо описывать в общем-то и нечего. Прежде всего - токозадающие
резисторы R2-R6. Их мощность должна быть не меньше указанной на схеме, а
лучше больше. Ну, если вы, конечно, не фанат дымовых спецэффектов и не
тащитесь от вида почерневших резисторов. Как видно на схеме, я предложил
использовать переключатель тока, но вы вполне можете оставить только те
резисторы, которые соотсветствуют рекомендуемому току заряду вашего
аккумулятора, например для скутерных (4 А/ч) оставьте резисторы R5 или
R6 и защитный R2. Конечно можно предусмотреть наличие ускоренной
зарядки, например током 0.2C, но если вы дорожите аккумулятором, не
используйте ток более 0.1C, так он прослужит дольше.
Рис.2 Макетка с деталюхами
Микросхему, разумеется, надо установить на радиатор, причем, тоже не
жадничать - все это хозяйство рассчитано на долговременную работу,
поэтому, чем легче будет тепловой режим элементов, тем лучше для них, а
значит и для вас. Резистором R7 подстраивается выходное напряжение в
пределах 14-15 вольт.
Диоды, как видно на фото, отечественные в металлических корпусах, их не
надо устанавливать на радиаторы, они были у меня в наличии. А вообще
советую использовать импортные диоды на 1-2 А, стоят копейки, вам их
легко подберут в любом нормальном радиомагазине. Главные преимущества:
компактность и приличная мощность. Как видно на схеме, 4 первых диода
представляют собой мост, здесь также лучше использовать импортный
диодный мост, например RS205, KBL06 (если хотите с запасом) и иные. Они
также очень компакты, просты в подключении и практический не греются.
Напряжение на вторичной обмотке трансформатора 15-16 вольт, можно
больше, до 24 вольт (следите за напряжением конденсатора C1), но
помните, повысится теплоотдача микросхемы, на ней будет гасится
"ненужное" напряжение, поэтому необходимо следить за температурой
радиатора или установить заведомо большой. Мощность трансформатор
зависит от нужного вам зарядного тока. Также лучше взять с запасом, для
тока 0.4 например нужно минимум около 7 Вт, но лучше 12-14.
Конденсатор C1 - обычный импортный электролит, причем если вы подаете на
устройство до 20 вольт, напряжение, на которое рассчитан конденсатор,
должно быть не меньше 25 вольт, если больше - то соотсветственно не
меньше 50, в любом случае удостоверьтесь в допустимом напряжении на
самом конденсаторе при включении устройства или части его. Конденсатор
C2 - любой неполярный.
Лично я никакой платы не делал, не так уж много тут деталей - собрал все
на макетке. Что получилось видно на фотке. При правильных расчетах
ставить амперметр и вольтметр нет смысла, достаточно просто
удостовериться мультиметром в допустимости значений, далее устройство
все сделает само.
Рис 3. Все в сборе, ток без корпуса
Работает все, как и предсказано в теории - ток, по началу, большой, к
концу заряда опустился до незначительного и в таком состоянии живет уже
несколько дней. Кстати, фирма производитель рекомендует как раз такой,
незначительный ток в течении длительного времени для сохранения ёмкости
батареи. Ну удачи, смотрите аккуратнее с паяльником то.
